聚合物锂离子电池的结构特性以及工作原理介绍
来源:宝鄂实业
2019-11-28 07:32
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聚合物理离子蓄电池的电解质是将液态有机电解质吸附在一种聚合物基质上,称作胶 体 电解质。这种电解质既不是游离电解质,也不是固体电解质,因此可制成任惫形状和尺寸 的 电池,如可制成厚度仅为lmm的极薄电他.一只12V的电池组可以只有3mm厚。由于电池 中不存在游离电解质,电他可以在较低压力下工作,不会产生润液与嫩烧爆炸等安全问题 , 因此可使电池结构大大简化,不需要金属外壳和高压排气装置,如用铝塑复合薄膜制造电 池 外壳,从而可提高整个电池的比容量,并且可简化甚至聚消充电保护装置。聚合物锂离子 电 池还可以采用高分子作正极材料,使其质量比能量极大地提高。此外,聚合物锂离子电池 在 工作电压、充放电循环寿命等方面也比锂离子电池都有所提高。
锂聚合物单体电池的结构比较特殊,它由五个薄层叠加组成:第一层用金属梢作集电 极。第二层为负极。第三层是胶体电解质。第四层用锂箔作为正极。第五层为绝缘层。五 层 叠起来总厚度为0.1mm。这种锂聚合物蓄电池的工作温度为60-100℃。为防止电池瞬间输 出大电流时引起过热,该电池有一个严格的热管理系统来控制其正常工作温度。锂聚合物 电 池由于消除了液体电解质,可以避免在电池出现故障时电解质滋出而造成的污染。
2.聚合物锂离子蓄电池的工作原理
聚合物锂离子蓄电他的正、负极活性物质与液态锂离子电池类同,其负极可采用高分 子 导电材料、聚乙炔、聚苯胺或聚对苯酚等,正极可为UCoO2, LiMnO,, LiNiO2和LiMn2 O, 等。例如:正极用UMn2O,,负极为人造石墨.电解质为LiP凡/有机碳酸醋混合物,并把电 解质吸附在一种聚合物基质上。其电池充电(向右)、放电(向左)的总化学反应方程 式为:
Lix-yMn2O4 + yLiC6 = LixMn2O4 +yC6 用作锂离子聚合物电池的电解质,理离子电导率应高于10-3 S/cm,